Semaforina

Las semaforinas son una clase de proteínas secretadas y de membrana que se identificaron originalmente como moléculas de guía del cono de crecimiento axonal . Actúan principalmente como señales inhibitorias de corto alcance y transmiten señales a través de complejos receptores multiméricos. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Las semaforinas suelen ser señales para desviar los axones de regiones inapropiadas, lo cual es especialmente importante en el desarrollo del sistema nervioso . La principal clase de proteínas que actúan como sus receptores se denomina plexinas , con neuropilinas como sus correceptores en muchos casos. Los principales receptores de las semaforinas son las plexinas, que tienen funciones establecidas en la regulación de las GTPasas de la familia Rho . Trabajos recientes muestran que las plexinas también pueden influir en R-Ras , que, a su vez, puede regular las integrinas. Dicha regulación es probablemente una característica común de la señalización de las semaforinas y contribuye sustancialmente a nuestra comprensión de la biología de las semaforinas.

Cada semaforina se caracteriza por la expresión de una región específica de aproximadamente 500 aminoácidos llamada dominio sema .

Los semáforos recibieron su nombre de la palabra inglesa Semaphore , que proviene del griego y significa portador de señales . ^{[ 3 ]}

Las semaforinas se agrupan en ocho clases principales según su estructura y análisis filogenético . ^{[ 4 ]} Las primeras siete se numeran del 1 al 7. El octavo grupo es la clase V, donde V significa virus . Las clases 1 y 2 se encuentran solo en invertebrados, mientras que las clases 3, 4, 6 y 7 se encuentran solo en vertebrados. La clase 5 se encuentra tanto en vertebrados como en invertebrados, y la clase V es específica de los virus.

Las clases 1 y 6 se consideran homólogas entre sí; ambas están unidas a la membrana en invertebrados y vertebrados, respectivamente. Lo mismo ocurre con las clases 2 y 3; ambas son proteínas secretadas específicas de sus respectivos taxones .

Cada clase de Semaphorina tiene muchos subgrupos de moléculas diferentes que comparten características similares. Por ejemplo, las Semaphorinas de Clase 3 abarcan desde SEMA3A hasta SEMA3G.

En los seres humanos, los genes son:

• SEMA3A , SEMA3B , SEMA3C , SEMA3D , SEMA3E , SEMA3F , SEMA3G
• SEMA4A , SEMA4B , SEMA4C ("SEMAF"), SEMA4D , SEMA4F , SEMA4G
• SEMA5A , SEMA5B
• SEMA6A , SEMA6B , SEMA6C , SEMA6D
• SEMA7A

Las diferentes semaforinas utilizan diferentes tipos de receptores:

• La mayoría de las semaforinas utilizan receptores del grupo de proteínas conocidas como plexinas .
• Las semaforinas de clase 3 transmiten señales a través de heterocomplejos de neuropilinas , plexinas de clase A y moléculas de adhesión celular, y es probable que la composición de estos complejos proporcione especificidad para la unión y transducción de señales de diferentes semaforinas de clase 3. ^{[ 5 ]}
• Se cree que las semaforinas de clase 7 utilizan integrinas como receptores.

Las semaforinas son ligandos versátiles. Su descubrimiento en 1992 se relacionó con la guía axonal en los brotes de las extremidades de los saltamontes, pero desde entonces se ha descubierto que participan en numerosos procesos. No solo guían los axones durante el desarrollo, sino que también desempeñan un papel fundamental en la función inmunitaria (clases 4, 6 y 7) y en el desarrollo óseo. Las semaforinas de clase 3 son una de las clases más versátiles, siendo Sema3a la más estudiada.

Durante el desarrollo, las semaforinas y sus receptores pueden estar involucrados en la clasificación de grupos de neuronas motoras y en la modulación de la búsqueda de rutas para los axones aferentes y eferentes desde y hacia estos grupos. ^{[ 6 ]} Por ejemplo, Sema3a repele los axones de los ganglios de la raíz dorsal, los nervios faciales, los nervios vagos, los nervios olfatorios-sensoriales, los nervios corticales, los nervios hipocampales y los nervios cerebelosos.

Las semaforinas de clase 3 desempeñan una función importante tras lesiones traumáticas del sistema nervioso central , como las lesiones de la médula espinal . Regulan las células neuronales y no neuronales asociadas a la lesión traumática debido a su presencia en el tejido cicatricial. Las semaforinas de clase 3 modulan la regeneración axonal , la revascularización , la remielinización y la respuesta inmunitaria tras un traumatismo del sistema nervioso central. ^{[ 7 ]}

• Semaforinas en los Encabezamientos de Materias Médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.